Bản chất giấc ngủ

Vài chục năm qua, khoa học đi sâu khám phá bản chất giấc ngủ ở mức tế bào thần kinh. Hiện đã có kỹ thuật định hướng cho các dây dẫn rất nhỏ (khoảng 32 micron, nhỏ hơn sợi tóc nhỏ nhất) vào các vùng não khác nhau. Chúng không gây đau, ghi được hoạt động của não khi thức và khi ngủ.

Đúng như mong đợi, chúng cho thấy hầu hết neuron đạt hay gần đạt mức hoạt động cực đại khi thức. Nhưng khi ngủ thì hoàn toàn khác. Mặc dù tư thế bất động hay sự ít đáp ứng như nhau, nhưng bộ não hành xử hoàn toàn khác nhau trong hai giấc ngủ REM và không REM.

Trong giấc ngủ yên tĩnh, hầu hết tế bào thân não (vùng não tiếp nối với tủy sống) giảm hay ngừng phóng lực, trong khi hầu hết tế bào vỏ não và các vùng não trán chỉ giảm hoạt động chút ít. Tuy nhiên, hình thái hoạt động chung mới đáng chú ý nhất. Khi thức, neuron thường hoạt động đơn lẻ, theo sự phân công chức năng chung.

Đặc biệt, một nhóm nhỏ tế bào, khoảng 100 ngàn ở người, ở đáy não trán chỉ hoạt động mạnh nhất trong giấc ngủ yên tĩnh. Đó là các neuron tạo giấc ngủ. Tín hiệu chính xác hoạt hóa neuron tạo giấc ngủ chưa được biết đầy đủ, nhưng tăng thân nhiệt khi đang thức sẽ hoạt hóa một số tế bào. Đó là lý do ta thấy buồn ngủ khi tắm nước nóng hay vào buổi trưa hè nực nội.

H

Hầu hết các giấc mơ rõ ràng (mà ta kể lại được khi thức giấc) xuất hiện trong giấc ngủ REM, và mơ thường đi kèm với hoạt hóa hệ vận động của não, mà lúc thức chỉ hoạt động khi ta đi lại. May mắn là mộng du ít xảy ra trong REM nhờ hai cơ chế bổ sung nhau. Não ngừng tiết các chất hoạt hóa hệ tế bào vận động (loại tế bào điều khiến chức năng vận động) và giải phóng chất ức chế các tế bào này. Nhưng hai cơ chế này không tác động các tế bào điều khiển cơ mắt, nên mắt vẫn cử động trong giấc ngủ REM.

Giấc ngủ REM, tác động tới các cấu trúc não điều khiển các cơ quan nội tạng. Vì thế, trong giấc ngủ REM nhịp tim và hô hấp cũng không đều đặn như khi thức. Thân nhiệt kém điều hòa và có xu hướng dịch về nhiệt độ môi trường, như các loài rắn. Thường thấy cương dương ở nam và hoạt tính tương ứng ở nữ, mặc dù ít gặp giấc mơ về tình dục.

Chức năng của giấc ngủ

Trong một hội nghị quốc tế năm 2003, đa số học giả nhất trí giấc ngủ vẫn còn là bí ẩn. Và một cách để khám phá bí ẩn là theo dõi những thay đổi sinh lý và hành vi khi thiếu ngủ. Hơn 10 năm trước các nghiên cứu đã cho thấy chuột mất ngủ hoàn toàn sẽ chết do mất quá nhiều nhiệt (chúng sút cân dù ăn nhiều hơn). Chúng chết trong vòng 10 - 20 ngày, nhanh hơn chết đói nhưng ngủ bình thường. Ở người, một bệnh thoái hóa não rất hiếm gặp gây mất ngủ có tiền sử gia đình cũng dẫn đến cái chết sau vài tháng.

Nghiên cứu cho thấy, nhu cầu ngủ tăng lên ngay cả khi giấc ngủ ban đêm giảm không đáng kể. Ngủ khi lái xe hay làm việc cũng nguy hiểm như uống rượu. Và tăng thời gian ngủ bằng thuốc ngủ không mang lại lợi ích rõ rệt nào mà còn giảm thọ.

Nghiên cứu thói quen ngủ ở các loài khác nhau cũng đưa ra một gợi ý thú vị. Một giống đại thử ở Australia ngủ đến 18 giờ, trong khi voi chỉ ngủ 3 - 4 giờ hàng ngày; các loài gần gũi về mặt tiến hóa lại không có thời gian ngủ như nhau. Điều đó dẫn tới một kết luận khác thường: kích thước chính là yếu tố quyết định. Động vật càng lớn ngủ càng ít. Voi, hươu cao cổ, linh trưởng ngủ ít; chuột, mèo, sóc ngủ nhiều. Từ đó bí ẩn đầu tiên về bản chất giấc ngủ bắt đầu phát lộ.

Động vật máu nóng càng nhỏ thì tốc độ chuyển hóa và thân nhiệt càng cao (do thể tích cơ thể trên một đơn vị diện tích da nhỏ hơn ở động vật lớn). Mà chuyển hóa là quá trình tạo nhiều gốc tự do - các hóa chất hoạt tính rất cao gây thương tổn, thậm chí giết chết tế bào. Như vậy, tốc độ chuyển hóa cao làm tăng tổn thương tế bào và các thành phần cơ bản của nó. Tế bào tổn thương sẽ được thay thế bằng tế bào tân tạo, trừ neuron. Vậy tốc độ chuyển hóa và nhiệt độ não thấp hơn trong giấc ngủ yên tĩnh có thể là cơ hội để sửa chữa các tổn thương neuron do thức.

Nguồn: antgct.cand.com.vn    13/6/2005